復(fù)雜薄壁注塑件翹曲變形及注塑工藝參數(shù)的優(yōu)化與研究.pdf

1、復(fù)雜薄壁塑件在進行注塑時,易出現(xiàn)充填不足、翹曲變形、殘余應(yīng)力過大等缺陷。如果復(fù)雜塑件的殘余應(yīng)力過大,脫模后會引起時效變形,使制品的力學(xué)性能、光學(xué)性能及表觀質(zhì)量受到破壞。嚴(yán)重時還會引起變形開裂。特別是由于翹曲變形過大導(dǎo)致的開裂可使塑件直接成為廢品。
　　 數(shù)碼相機機身是數(shù)碼相機的重要結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚不均、具有文字和標(biāo)記等細小特征。這些特征都給注塑成型帶來了不便。細小特征如標(biāo)記和文字在成型后字跡容易模糊;而壁厚不均會造成充填

2、困難、收縮不均、應(yīng)力集中明顯,甚至翹曲變形過大導(dǎo)致開裂。
　　 針對傳統(tǒng)注塑模存在的設(shè)計周期較長、成本過高且質(zhì)量難以保證的不足,本文介紹了在計算機上利用模流分析軟件MoldFlow對制品結(jié)構(gòu)、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝參數(shù)進行優(yōu)化的方法,以及采用計算機輔助設(shè)計軟件UG和MoldFlow相結(jié)合的方法對相機機身注塑模進行的優(yōu)化設(shè)計。這種方法能有效的降低廢品率、縮短成型周期和試模周期。
　　 本文首先創(chuàng)建了相機機身的三維實體模型和模流

3、分析模型并對工廠原始方案進行了CAE分析,爭取在不改變模具結(jié)構(gòu)僅改變注塑工藝參數(shù)的情況下,解決注塑中出現(xiàn)的變形開裂和充填不足等缺陷。研究發(fā)現(xiàn)僅改變注塑工藝參數(shù)不能解決注塑中出現(xiàn)的多種注塑缺陷。接下來通過對澆口位置分析、流動分析結(jié)果、冷卻分析、翹曲變形分析后在注塑原料中增加20％的玻纖;更改了制品局部結(jié)構(gòu);重新設(shè)計了澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng);并通過MoldFlow軟件和正交實驗法對模具結(jié)構(gòu)和注塑工藝參數(shù)進行優(yōu)化。通過這一系列的措施,塑料制件的翹

4、曲變形量從0.5948mm降低到0.0713mm;平均體積收縮率的最大值從原始方案中的9.699%降低到4.98%,大部分區(qū)域都降到了2%以下:殘余應(yīng)力大小從0.5781～89.72MPa降低到4.5～18.93MPa;縮孔和熔接痕、凹痕、分層、起皮等缺陷明顯減少;充填時間縮短,解決了充填不足的現(xiàn)象,縮短了成型周期;氣穴數(shù)量明顯減少、體積變小且多數(shù)位于產(chǎn)品邊緣。
　　 經(jīng)過工廠實際檢驗,產(chǎn)品合格率從41.89%提高到94.35%